Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

STUDI KASUS

  AUDIT MAINTENANCE MESIN PEMINDAH BAHAN PADA SCRAPER CONVEYOR DAN EXCAVATOR HYDRAULIC DI PABRIK KERTAS (PULP) PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk

  

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

JAMINAN B. LIMBONG

  

080401112

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

  

2013

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis ucapkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan rahmat-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

  Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah “Studi Kasus Audit Maintenance Mesin

  

Pemindah Bahan Pada Scraper Conveyor dan Excavator Hydraulic Di Pabrik

Kertas (Pulp) PT. Toba Pulp Lestari, Tbk”.

  Selama penulisan skripsi ini, sangat banyak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini, sehingga penulis merasa perlu untuk berterima kasih kepada: 1.

  Orang tua tercinta, Ibunda L. Sinaga, atas doa, kasih sayang, pengorbanan, tanggung jawab yang selalu menyertai penulis, dan memberikan penulis semangat yang luar biasa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

  2. Bapak Ir. Alfian Hamsi, MSc selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya dan dengan sabar membimbing penulis hingga skripsi ini dapat terselesaikan.

  3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Ir. Syahril Gultom, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU.

  4. Bapak/Ibu staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU.

  5. Kepada Saudara-saudara saya yang saya sayangi, Pantas L. Limbong, Romantika H. br. Limbong, ST, Aman R. Limbong, SH.

  6. Kakanda Paulus Purba, ST yang telah banyak memberikan masukan selama melakukan penelitian di PT.Toba Pulp Lestari, Tbk.

  7. Eleonora Tambunan dan teman-teman mahasiswa Teknik Mesin USU yang telah banyak membantu dalam penyusunan laporan ini.

  Disadari bahwa skripsi ini belum sempurna, baik dari segi teknik maupun dari segi materi. Oleh sebab itu, demi penyempurnaan skripsi ini kritik dan saran sangat diharapkan guna membangun skripsi ini menjadi lebih baik.

  Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.

  Medan, Juli 2013 Penulis,

  Jaminan

  B. Limbong NIM : 080401112

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL Hal LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... i EVALUSI SEMINAR TUGAS SARJANA ............................................... iii DAFTAR ABSENSI PEMBANDING BEBAS .......................................... v SPESIFIKASI TUGAS ................................................................................ vi KARTU BIMBINGAN ................................................................................ vii KATA PENGANTAR ................................................................................. viii DAFTAR ISI ................................................................................................ x DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiv DAFTAR NOTASI ...................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xvii ABSTRAK ................................................................................................... xviii

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1

  1.2 Tujuan Penelitian .......................................................................... 3

  1.2.1 Tujuan Umum ...................................................................... 3

  1.2.2 Tujuan Khusus ..................................................................... 3

  1.3 Batasan Masalah ........................................................................... 3

  1.4 Metode Penulisan ......................................................................... 4

  1.5 Sistematika Penulisan .................................................................. 5

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Sejarah Perkembangan Perawatan ............................................... 6

  2.1.1 Dasar-Dasar Perencanaan Pemeliharaan ............................. 8

  2.1.2 Strategi Pemeliharaan .......................................................... 10

  2.1.3 Pemeliharaan Pada Perusahaan ............................................ 11

  2.2 Organisasi Bagian Pemeliharaan Pabrik ....................................... 21

  2.3 Jumlah Tenaga Kerja Dan Jam Kerja ........................................... 23

  2.3.1 Jumlah Tenaga Kerja ........................................................... 23

  2.3.2 Jam Kerja ............................................................................. 23

  2.3.3 Failure Definition ................................................................ 24

  2.4 Pemeliharaan Mesin ..................................................................... 26

  2.4.1 Tujuan Maintenance Dari Mesin Pemindah Bahan ............. 27

  2.4.2 Pemeliharaan Terencana Mesin Pemindah Bahan ............... 28

  2.5 Audit Maintenance ....................................................................... 29

  2.5.1 Tujuan Audit Maintenance .................................................. 30

  2.6 Audit Mesin Pemindah Bahan ...................................................... 31

  2.6.1 Observasi Mesin Pemindah Bahan ...................................... 32

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Waktu Dan Tempat ...................................................................... 33

  3.2 Langkah – langkah Penelitian ...................................................... 33

  3.3 Variabel Penelitian ....................................................................... 35 3.3.1 Scraper Conveyor ...........................................................

  36

  3.3.2 Hydraulic Excavator ......................................................... 37

  3.4 Diagram Alir Penelitian ............................................................... 38

  3.5 Proses Pengolahan Pulp ............................................................... 40

  Hydraulic Excavator

  4.5.1 Analisa Kerusakan Idler .................................................. 64

  4.5 Analisa Data Kerusakan Hydraulic Excavator ............................ 63

  4.4.5 Analisa Kerusakan Gear Box ............................................. 62

  4.4.4 Analisa Kerusakan Sprocket .............................................. 62

  4.4.3 Analisa Kerusakan Scrap ................................................... 61

  4.4.2 Analisa Kerusakan Rel Rantai ........................................... 61

  4.4.1 Analisa Kerusakan Rantai ................................................. 59

  4.4 Analisa Data Kerusakan Scraper Conveyor ................................ 59

  .................................................................................... 59

  4.3 Metode Pemecahan Masalah Scraper Conveyor Dan

  BAB IV TEMUAN MASALAH PADA SCRAPER CONVEYOR DAN HYDRAULIC EXCAVATOR

  4.2.2 Data Kerusakan Pada Komponen Yang Lainnya ................ 57

  4.2.1 Data Kerusakan Pada Undercariage ................................... 54

  4.2 Data Kerusakan Pada Hydraulic Excavator ................................ 50

  4.1.5 Data Kerusakan Pada Gear Box ......................................... 49

  4.1.4 Data Kerusakan Pada Sprocket ........................................... 49

  4.1.3 Data Kerusakan Pada Scrap ................................................ 48

  4.1.2 Data Kerusakan Pada Rel Rantai ........................................ 48

  4.1.1 Data Kerusakan Pada Rantai .............................................. 46

  4.1 Data Kerusakan Pada Scraper Conveyor ..................................... 45

  4.5.2 Analisa Kerusakan Roller ................................................ 64

  4.5.3 Analisa Kerusakan Upper Roller ..................................... 64

  4.5.4 Analisa Kerusakan Sprocket ............................................ 65

  4.5.5 Analisa Kerusakan Track Shoes ....................................... 65

  4.5.6 Analisa Kerusakan Pin ..................................................... 66

  4.5.7 Analisa Kerusakan Hidrolik ............................................ 67

  4.5.8 Analisa Kerusakan Bearing ............................................. 68

  4.5.9 Analisa Kerusakan Baut-Baut Mesin ............................... 69

  4.6 Analisa Kerusakan Pada Rantai Scraper Conveyor ..................... 69

  4.6.1 Keuntungan dan Kerugian Rantai ....................................... 70

  4.6.2 Jenis-Jenis Rantai ................................................................ 71

  4.7 Perhitungan Beban Yang Bekerja Pada Satu Rantai .................... 73

  4.8 Perhitungan Dengan Menggunakan Software Ansys 54 ............... 76

  4.8.1 Pemodelan Pada Ansys ..................................................... 77

  4.8.2 Mendefinisikan Element Type .......................................... 77

  4.8.3 Menentukan Real Constant .............................................. 78

  4.8.4 Memasukkan Material ...................................................... 79

  4.8.5 Membuat Mesh ................................................................. 79

  4.8.6 Proses Pembebanan .......................................................... 80

  4.8.7 Solving ............................................................................. 81

  4.8.8 Menampilkan Hasil .......................................................... 82

  4.8.9 Menunjukkan Perpindahan ............................................... 83

  4.8.10 Menentukan Letak Titik Kritis ......................................... 84

  4.8.11 Perbandingan Perhitungan Manual Dengan Perhitungan Simulasi Ansys 5.4 ............................................................ 85

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan .................................................................................. 86

  5.2 Saran ............................................................................................. 92

DAFTAR PUSTAKA

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Grafik Maintenance Strategy ............................................................ 10Gambar 2.2 Struktur Kerja Pada Preventive Maintenance ................................... 12Gambar 2.3 Struktur Kerja pada Corrective Maintenance ................................... 13Gambar 2.4 Vibration Test ................................................................................... 14Gambar 2.5 Grafik Bearing Defect ....................................................................... 15Gambar 2.6 Grafik Mechanical Looseness ........................................................... 15Gambar 2.7 Grafik Misallignment ........................................................................ 16Gambar 2.8 Grafik Unbalance ............................................................................. 16Gambar 2.9 Grafik Gear Mesh ............................................................................. 17Gambar 2.10 Ultrasonic Test .............................................................................. 17Gambar 2.11 Penetrant Test ................................................................................. 18Gambar 2.12 Magnetic Test .................................................................................. 19Gambar 2.13 Struktur Kerja Predictive Maintenance .......................................... 19Gambar 2.14 Struktur Organisasi Bagian Maintenance ...................................... 22Gambar 2.15 Grafik Failure Definition ................................................................ 25Gambar 3.1 Scraper Conveyor ............................................................................. 36Gambar 3.2 Hydraulic Excavator ......................................................................... 38Gambar 3.3 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir ............................................. 39Gambar 3.4 Diagram Alir Pembuatan Pulp .......................................................... 44Gambar 4.1 Bagian-Bagian Rantai ...................................................................... 47Gambar 4.2 Rel Rantai dan Scrap ........................................................................ 48Gambar 4.3 Sprocket ............................................................................................ 49Gambar 4.4 Gear Box ........................................................................................... 50Gambar 4.5 Undercariage .................................................................................... 54Gambar 4.6 Idler .................................................................................................. 55Gambar 4.7 Roller Track ...................................................................................... 56Gambar 4.8 Sprocket ............................................................................................ 56Gambar 4.9 Pin ..................................................................................................... 57Gambar 4.10 Seal Hydraulic ................................................................................ 58Gambar 4.11 Hydraulic ........................................................................................ 58Gambar 4.12 Rantai dan Sprocket ........................................................................ 70Gambar 4.13 Rantai Ring ..................................................................................... 71Gambar 4.14 Rantai Roll Ring ............................................................................. 72Gambar 4.15 Rantai Sunyi ................................................................................... 72Gambar 4.16 Tampilan pembuatan gambar specimen melalui Ansys .................. 77Gambar 4.17 Tampilan Element Type .................................................................. 78Gambar 4.18 Tampilan Real Constant ................................................................. 78Gambar 4.19 Tampilan memasukkan material ..................................................... 79Gambar 4.20 Proses Meshing ............................................................................... 80Gambar 4.21 Proses Pembebanan ........................................................................ 80Gambar 4.22 Tampilan Menentukan Gaya ........................................................... 81Gambar 4.23 Tampilan Membuat Simulasi .......................................................... 82Gambar 4.24 Tampilan Untuk Menampilkan Hasil ............................................. 82Gambar 4.25 Tampilan Displacement .................................................................. 83Gambar 4.26 Menentukan Letak Titik Kritis ....................................................... 84

DAFTAR NOTASI

  X, y, z, a, D, B, C Satuan panjang m, mm v Kecepatan m/s Q Kapasitas konveyor ton/jam G Berat muatan kg Q, Wb’, Wp’, Wp’’ Berat persatuan panjang N/m M Momen Lentur Nm

  2

  ,  Tegangan N/m

  3  Berat jenis kg/m

  Nn Putaran rpm, fpm C Beban nominal dinamis kg Crl Beban nominal dinamis spesifik kg

  D, d Diameter m, mm

• p Jumlah kutub motor

P Daya Watt

  4

  z Momen inersia m Pr Beban ekuivalen dinamik kg